110千伏交联聚乙烯绝缘电缆耐压试验的方法及优缺点比较

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110kV电缆交流耐压试验方案.doc

110kV电缆交流耐压试验方案.doc

220kV安钢变电站工程110kV 电缆交流耐压试验方案

河南送变电建设公司

调试公司高压试验

2005年08月

审批页批准:

审核:

编制:

一:试验目的:

交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法,它对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义, 也是保证电气设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。通过耐压试验检查电缆在生产和安装过程中造成的薄弱环节和隐患使其绝缘强度满足规定.

二:试验依据:

1)《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》- GB50150-91

2)《现场绝缘试验实施导则》-DL474.4-92

3)厂家有关技术资料

三:试验条件:

1)电缆头制作已完成。

2)电缆相位已校准。

3)电缆绝缘电阻满足要求。

4)电缆绝缘屏蔽已可靠接地。

5)电缆距离满足试验的安全距离。

四:人员组织机构

总指挥:宋俊烨副总指挥:王双庆

试验负责人:王冠栋

安全员负责:秦启勇

试验人员:申远、王健、胡守业、赵世全、李大鹏、郭昊

其它配合人员:厂家、李伟强、周彦彬

五:试验设备准备:

试验电源采用VFSR-35/750变频串联谐振成套装置:

试验设备参数如下:

5.1变频电源型号: VF-P-100 输入电压:380V

输出电压:0-400V 输出容量:100KW

输出电流:250A 频率调节范围:20-400HZ

5.2励磁变压器:YD-100/5,10,15,20

励磁变压器参数: 额定容量:100KVA

额定输出电流:20A/10A/5A

5.3试验电抗器: YDTK-1750/250 (本次试验使用1台)

额定电压:250KV 额定电流: 7A

110kV交联聚乙烯电缆现场交流耐压试验

110kV交联聚乙烯电缆现场交流耐压试验
2 13 变 频 串联谐 振 法 .. 变 频 串联谐 振法 的试 验 回路 由高压 串联谐 振主
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I0 V交联聚乙烯电缆现场交流耐压试验 k 1 4 " 10V 交联聚乙烯 电缆敷设后试验标准 中规定 5 -5 k
的交 流耐压 标准 为 17 0 mn或 Io 4 ,国际大 .U、5 i U、2 h 电 网会 议 (IR )2 -0 作组在 《 CG E 1 9工 高压 挤包 绝缘
2 1 1 工频 谐振 法 ..
乙烯 电缆在各供 电局和各大型企业开始大量使用 。 为了检验和保证交联 电缆的绝缘性能和安装质量 , 在 送 电投 运 前 ,对 电缆 进 行现 场 耐压 试验 是 十分 必
要的。
过 去 由于受 试 验 设 备 的限制 ,在现 场 对 交联 电
缆进行交流耐压试验 比较困难 ,一般采用直流耐压 试 验 来代 替 。但 国 内外试 验 研 究表 明,交 联 聚 乙烯 电缆采用 直 流耐 压 存在 明显 缺 点 。 ( )直流耐压试验电压往往偏高,在高 电场的 1 作用下,绝缘层中就易于发生气隙放电和场致发射, 从而产生电树枝 。 ( )在直流电场的作用下,绝缘层中易于发生 2 电化学作用和 电泳现象,从而导致水树枝产生。 ( )高压试验技术 的通用原则是试品上所施加 3 的试验 电压场强必须模拟高压 电器的运行工况。直 流 电压 下绝 缘 电场 分 布 与交 流 电压下 电场 分 布 完全 不 同 ,这 往 往造 成 交 流 工作 电压 下有 缺 陷部 位在 直

110kV 电缆交流耐压试验方案

110kV 电缆交流耐压试验方案

220kV安钢变电站工程110kV 电缆交流耐压试验方案

河南送变电建设公司

调试公司高压试验

2005年08月

审批页批准:

审核:

编制:

一:试验目的:

交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法,它对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义, 也是保证电气设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。通过耐压试验检查电缆在生产和安装过程中造成的薄弱环节和隐患使其绝缘强度满足规定.

二:试验依据:

1)《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》- GB50150-91

2)《现场绝缘试验实施导则》-DL474.4-92

3)厂家有关技术资料

三:试验条件:

1)电缆头制作已完成。

2)电缆相位已校准。

3)电缆绝缘电阻满足要求。

4)电缆绝缘屏蔽已可靠接地。

5)电缆距离满足试验的安全距离。

四:人员组织机构

总指挥:宋俊烨副总指挥:王双庆

试验负责人:王冠栋

安全员负责:秦启勇

试验人员:申远、王健、胡守业、赵世全、李大鹏、郭昊

其它配合人员:厂家、李伟强、周彦彬

五:试验设备准备:

试验电源采用VFSR-35/750变频串联谐振成套装置:

试验设备参数如下:

5.1变频电源型号: VF-P-100 输入电压:380V

输出电压:0-400V 输出容量:100KW

输出电流:250A 频率调节范围:20-400HZ

5.2励磁变压器:YD-100/5,10,15,20

励磁变压器参数: 额定容量:100KVA

额定输出电流:20A/10A/5A

5.3试验电抗器: YDTK-1750/250 (本次试验使用1台)

额定电压:250KV 额定电流: 7A

探讨几种交联电缆耐压试验方法特点

探讨几种交联电缆耐压试验方法特点

探讨几种交联电缆耐压试验方法特点

摘要:对比几种耐压试验的特点。

关键词:直流耐压使用、低频耐压试验、串联谐振试验

在高压试验室用工频交流高压、直流高压、高压等模拟电气设备的绝缘在运

行中受到的工作电压,用以考验各种绝缘耐受这些高电压作用的能力。这就意味

着试验中的故障机理应与电器运行中的机理有相同的物理过程。具有破坏性试验

的性质。

一、交联电缆在进行直流耐压试验的特点表现在以下几个方面:

1.

直流电压下,电场强度是按照电阻率分布的,而交联聚乙烯电缆绝缘层中的

材料含有很多成分,其电阻率分布是不均匀的,同时电阻率受温度等因素影响比

较大,所以在直流电压下,交联聚乙烯电缆绝缘层中的电场分布是不均匀的,这

就可能在直流试验过程中出现绝缘层有的地方电场很强,有的地方电场却比较弱

的情况,导致局部绝缘击穿,在运行中引起事故。直流耐压试验所施加的直流电

压电场强度分布状况与运行中的交流电压电场强度分布状况不同,直流耐压试验

并不能模仿运行状态下电缆承受的过电压,而且也不能有效的发现电缆本身及电

缆接头和施工工艺上的缺陷。

1.

电缆在直流电压试验后如放电不完全电缆中存储积累单极性残余电荷,一旦

投入运行,直流电压便会叠加在工频电压峰值上,使得电缆上的电压值远远超过

其额定电压,从而有可能导致电缆绝缘击穿。

3、直流耐压试验属于破坏性试验,对电缆有一定的积累效应,能加速绝缘

老化,且试验时易发生闪络或击穿。

二、交联电缆在进行超低频0.1Hz耐压试验的问题主要表现在以下几个方面:

1、超低频0.1Hz耐压试验

因被试交联电缆的功率很大,工频试验时所需试验变压器的容量也要很大,采用0.1Hz作为试验电源,理论上可以将试验变压器的容量降低到1/500,所以设备体积小、质量轻,可以较容易地移动到现场进行试验。

110kv电缆试验方案

110kv电缆试验方案

110kv电缆试验方案

以下是一种可能的110kV电缆试验方案:

1. 直流耐压试验:在试验前,需要将电缆完全放电。然后,将试验设备连接到电缆的两个终端,施加指定的直流电压,持续一段时间(通常为15分钟),以检测电缆的绝缘性能。

2. 交流耐压试验:在试验前,同样需要将电缆完全放电。然后,将试验设备连接到电缆的两个终端,施加指定的交流电压,持续一段时间(通常为15分钟),以检测电缆的绝缘性能。

3. 附加损耗试验:在试验前,将电缆的终端连接到试验设备。施加额定电压,并测量电缆的电流和功率因数,以评估电缆的导体和绝缘材料的损耗。

4. 短路阻抗试验:在试验前,需要将电缆的两个终端短接。然后,施加一定的电压到电缆的一个终端,测量从另一个终端到短接点的电流,以评估电缆的短路阻抗。

5. 电缆局放试验:在试验前,需要将电缆完全放电。然后,将试验设备连接到电缆的终端,施加额定电压,并测量电缆上的局放信号,以评估电缆的绝缘性能和潜在缺陷。

请注意,上述试验方案是基于一般的110kV电缆试验要求,具体的试验方案可能会根据电缆类型和应用要求而有所不同。在进行试验

之前,应仔细阅读电缆供应商提供的技术规范和试验要求,并按照相关标准进行试验。同时,在试验过程中,应保证安全,并遵循相应的操作规程。

110kV高压电缆现场交流耐压试验方法探究

110kV高压电缆现场交流耐压试验方法探究

110kV高压电缆现场交流耐压试验方法探究

摘要:随着城市电网网架的不断发展,在城市的高压电缆建设过程中,以交联

电缆入地线路取代架空线路的电网改造方式已经成为了一项主要的改造内容。本

文以串联谐振为主要的研究对象,针对110kV高压电缆现场交流耐压试验方法进

行了分析。

关键词:高压电缆;交流耐压试验;试验方法

在建设电网改造电网的过程中,工作人员想要确保交联电缆的敷设质量以及

安装质量都能够得到有效的提升,这就需要工作人员对交联电缆进行现场的交流

耐压试验,这种方式是最直接最有效的方式。在进行交流耐压试验的过程中,相

对较为成熟的一种方式就是利用带有并联补偿电抗器的串并联谐振接线方式。但

是在实际的试验过程中,可能会出现110kV高压电缆的接头位置安装的过高等因素,这些因素的存在都会对现场交流耐压试验的结果产生影响,导致试验失败。

一、通过利用串联谐振开展交流耐压试验

在试验过程中,工作人员将串联谐振的原理作为主要的依据,通过利用励磁变压器使串

联的谐振回路能够得到有效的激发,同时也要能够对变频控制器的输出频率进行调节,从而

将回路电感L与试品电缆进行串联谐振,在试品上加的电压就是谐振电压。一般来说,通过

利用谐振开展交流耐压试验的主要方式有以下三种,分别是:串联谐振、并联谐振以及串并

联谐振。

第一,串联谐振。如果在试验中试品电缆的电压相对较高,但是电缆的电容量相对较小,那么通常可以采用串联谐振的方式。

第二,并联谐振。如果在试验过程中试品的电缆试验电压相对较低,但是试品的电容量

又相对较大时,那么通常可以采用并联谐振的方式。

110kV电缆交流耐压试验方案

110kV电缆交流耐压试验方案

110kV电缆交流耐压试验方案

批准:____________________

审核:

编写:

目录

第一章 110kV电缆交流耐压试验方案 (1)

1、试验目的 (1)

2、电缆参数 (1)

3、试验方案 (1)

4、试验接线图及试验仪器 (2)

5、试验电源的落实 (3)

6、试验地点及加压方式的选择 (3)

7、试验注意事项及操作步骤 (3)

8、结束试验 (4)

9、试验组织机构 (4)

第二章安全风险控制措施 (4)

1、安全措施 (4)

2、试验风险及防范 (5)

第三章事故应急处理措施 (6)

1、触电应急 (6)

2、火灾事故 (7)

3、交通事故 (7)

4、发生高温中暑 (7)

第一章110kV 电缆交流耐压试验方案

1、试验目的

检查电缆在施工后的绝缘情况,同时检查电缆终端及电缆中间头的制作工艺及质量, 考核电缆的绝缘状况。

2、电缆参数

根据现场实际情况,本次电缆耐压110kV 老大屋站110kV 屋铁线间隔采用电缆不接 进电缆仓,直接在电缆头处装设试验套管。

本次电缆耐压试验点:试验设备停放在110kV 老大屋站内右侧站内道路上,采用高 压引线连接至电缆试验套管位置上。

3、试验方案

3.1 由于本次110kV 电缆线路是全新电力电缆线路,根据Q/CSG 1205019-2018《电力设 备交接验收规程》规定,橡塑电缆优先采用20〜300H z 交流耐压试验,64/110kV 电力 电缆采用试验电压Us=2.0U 「128kV ; t= 60min 。

A 、

B 、

C 相电缆试验电压:Us=2.0U 0=128kV ; t= 60min 。

110kv电缆外护套耐压试验标准

110kv电缆外护套耐压试验标准

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电缆耐压试验交-直流优缺点

电缆耐压试验交-直流优缺点

电缆耐压试验交流与直流比较

电缆绝缘检测目前主要采用直流耐压和交流耐压两种方式,两种方式各有优缺点,现将直流耐压和交流耐压各自优缺点总结一下,仅供参考。

电缆的芯和接地之间等效一个电容,电容的特性是隔直、通交,也就是频率越低,容抗也大,试验电流也就越小;反之频率越高,容抗越小,试验电流越大。如果电缆采用直流耐压方式做耐压时,泄露电流会很小,直流高压发生器的功率也相对较小,所以设备重量轻,便于携带;反之如果采用交流做电缆耐压试验时,设备功率要求则相对增大,重量较直流耐压设备明显增重,虽然将交流耐压设备模块化五大部分,但还是没直流设备携带方便。除此以外交流设备又有很多优点,例如大屏幕彩屏触摸控制,完善的人机操作界面,一键自动控制的傻瓜操作方式,比直流方便许多。而且关键在于交流耐压会产生正负180度的变换磁场,电缆在试验过程中不带任何寄生电荷,有效的保护了电缆,电缆基本无损伤。采用直流做电缆耐压很容易产生寄生电荷,而且电压越高,电荷量越大,放电根本解决不了问题,实际证明35KV及以上电缆采用直流做耐压试验时,很多好的电缆耐压时局部绝缘都出了问题,所以目前国家强制性要求35KV及以上电缆必须做交流试验。

直流耐压试验对电缆有破坏性,而且直流测试时要对电缆充、放电,电缆是运行在交流环境中,因此直流耐压试验不真实。

实际运行中的经验表明,直流耐压试验正常的电缆在运行中也会产生绝缘击穿的问题,因此直流耐压试验的结果可靠性低。

电缆的电阻小,直流做耐压时不过仅仅是热烧毁,意义并不大,所以应该选择交流耐压试验,更加接近实际使用情况。

交联聚乙烯绝缘电力电缆的耐压试验

交联聚乙烯绝缘电力电缆的耐压试验

绝缘 中的水树枝等 绝缘 缺陷 , 而且 由于空问 电荷 的
3 直流耐压试验 对交联聚 乙烯 电缆的影响
为 了保 证 电缆安全 可靠地运行 , 电缆投运 前应
该对 电缆 的绝缘 电阻、 耐压和 泄露 电流 进行测 量和 试验, 其 目的就 是发现 电缆绝缘 中 的缺 陷。 由于 以
往 的 电缆 多为油浸 式 , 所 以一直采用 的是直流 耐压 试验。 直流 耐压试 验 是考验 电缆 绝缘 的耐 电强度 、
是 说,直 流耐压 试验 对发 现 多数 电缆绝缘 缺 陷有 效, 但 对交 联 电缆则未 必 , 甚 至可 能产生 副作用 。
3 . 1 直流耐压试 验对发现 电缆绝缘缺 陷的有效 性 直流 耐压 试验 的 目的在于检 验 电缆 的耐压 强 度, 它对 发现绝 缘介质 中的气泡 、 机 械损伤 等局 部 缺 陷比较有 效 。 因为在直 流 电压下 , 绝缘介 质 中的 电位将 按 电阻分 布 , 所 以当介质 有缺 陷时 , 电压 主 要被与缺 陷部分 串联 的未损坏介 质的 电阻承 受 , 有
《 东方 电机) ) 2 0 1 3 年 第 3期
3 9
Baidu Nhomakorabea
交联聚 乙烯绝缘 电力 电缆 的耐压试验
廖志 刚


本 文 分析 了直 流耐压 试验 对 交联 聚 乙烯 绝缘 电力 电缆的 影响 、 有 效性 、 局 限性 , 以及

耐压测试的几种方法

耐压测试的几种方法

耐压测试的几种方法

一、纸绝缘电力电缆只采用直流耐压试验

(1)电缆电容量大,进行交流耐压试验需要容量大的试验变压器,现场不具备这样的试验条件。

(2)交流耐压试验有可能在纸绝缘电缆空隙中产生游离放电而损害电缆,电压数值相同时,交流电压对电缆绝缘的损害较直流电压严重得多。

(3)直流耐压试验时,可同时测量泄漏电流,根据泄漏电流的数值及其随时间的变化或泄漏电流与试验电压的关系可判断电缆的绝缘状况。

(4)若纸绝缘存在局部空隙缺陷,直流电压大部分分布在与缺陷相关的部位上,因此更容易暴露电缆的局部缺陷。

二、聚乙烯电缆不宜采用直流高压进行耐压试验

交联聚乙烯电缆绝缘在交、直流电压下的电场分布不同。交联聚乙烯电缆绝缘层是采用聚乙烯经化学交联而成,属整体型绝缘结构,其介电常数为2.1~2.3,且一般不受温度变化的影响。在交流电压下,交联聚乙烯电缆绝缘层内的电场分布是由介电常数决定的,即电场强度是按介电常数而反比例分配的,这种分布是比较稳定的。

在直流电压作用下,其绝缘层中的电场强度是按绝缘电阻系数而正比例地分配,而绝缘电阻系数分布是不均匀的。

这是因为在交联聚乙烯电缆交联过程中不可避免地溶入一定量的副产品,如甲烷、乙酰苯、聚乙醇等,它们具有相对小的绝缘电阻系数,且在绝缘层径向的分布是不均匀的,所以,在直流电压下,交联聚乙烯电缆绝缘层中的电场分布不同于理想的圆柱体绝缘结构,而与材料的不均匀性有关。

三、充油电缆主绝缘投运后不做直流耐压试验

(1)用其他试验进行监视。在运行中,外力可能对自容式充油电缆线路有破坏作用,这可以通过测量外护套的绝缘电阻和对油压进行监视;绝缘老化则可通过油性能变化进行监视,因此,不必要再进行直流耐压试验。

110kv电缆耐压试验报告

110kv电缆耐压试验报告

110kv电缆耐压试验报告

110kV电缆耐压试验报告

测试对象:110kV电缆

测试目的:对110kV电缆进行耐压试验,验证其在额定电压下的耐压性能,确保其安全可靠地运行。

测试原理:耐压试验是通过将电缆放入水槽中,使其表面与水接触,然后加压,观察电缆是否发生击穿或泄漏电现象,从而判断其耐压性能。

测试设备:耐压试验设备、水槽、电源、压力表、绝缘电阻测试仪等。

测试步骤:

1. 准备工作:将电缆放入水槽中,确保电缆完全浸入水中,水的深度应覆盖电缆全长。

2. 连接电源:将电缆的两端分别与电源连接,确保电缆与电源正常接通。

3. 加压:逐渐增加电源的输出电压,直到达到预定的耐压测试值。在测试过程中,应记录电源输出电压和电流的变化情况。

4. 观察测试结果:在加压过程中,观察电缆是否发生击穿现象,如电弧、火花等。如果发生击穿,应立即停止测试,并记录测试停止时的电源输出电压和电流。

5. 测试结束:当达到预定的耐压测试值后,应保持一段时间,观察电缆是否发生泄漏电现象。如果电缆未发生泄漏电,则测试合格。

测试结果:

经过耐压试验,110kV电缆未发生击穿或泄漏电现象,表明其具备良好的耐压性能,能够正常承受额定电压下的工作环境,符合相关标准要求。

测试结论:

根据测试结果,110kV电缆经过耐压试验合格,具备良好的耐压性能。在实际应用中,可以安全可靠地运行,能够满足电力系统的需求。

测试注意事项:

1. 在进行耐压试验前,应确保测试设备的正常工作和安全可靠。

2. 在加压过程中,应逐渐增加电源输出电压,避免突然加压造成电缆击穿。

110kV电力电缆耐压试验施工技术研究

110kV电力电缆耐压试验施工技术研究

110 kV电力电缆耐压试验施工技术研究摘要:

随着电力系统的不断发展,110 kV电力电缆在输电过程中起到了至关重要的作用。为确保电力电缆的可靠运行,耐压试验是不可或缺的环节。本文对110 kV 电力电缆耐压试验的施工技术进行了深入研究。介绍了110 kV电力电缆的基本结构和特点,以及耐压试验的目的和意义。详细阐述了耐压试验的主要内容和流程,并分析了其中可能遇到的问题和挑战。探讨了耐压试验中的关键技术,包括耐压设备的选择和校验、试验参数的确定、试验过程的控制等。提出的耐压试验施工技术的可行性和有效性。

关键词:110 kV电力电缆;耐压试验

一、引言

电力系统是现代社会的重要基础设施,而电力电缆作为电力输送的关键部件之一,在电力系统中扮演着重要的角色。110 kV电力电缆作为中高压范围内的一种常见电缆类型,广泛应用于城市供电、工业用电和农村电网等领域。为了确保电力电缆的可靠性和安全性,在电缆敷设前需要进行耐压试验,以验证其耐压性能是否符合要求。由于110 kV电力电缆的特殊性,其耐压试验施工存在一定的技术难题。电缆长度较长,测试过程中可能存在电缆的局部缺陷、接头处的连接问题以及测试设备的选用等挑战。对110 kV电力电缆耐压试验施工技术进行研究,对于提高电力系统的可靠性和安全性具有重要意义。

二、110 kV电力电缆基本知识

(2.1)110 kV电力电缆相比低压电缆具有以下特点:

(1)高电压等级:110 kV电力电缆用于输送高电压电力,其绝缘层和屏蔽层的设计和选材更加严格,以确保电缆在高电压下的安全性和稳定性。

交联聚乙烯电力电缆耐压试验方法分析

交联聚乙烯电力电缆耐压试验方法分析
因:
理不同主要分为电树枝和水树 枝。
21 电树 枝 .
主要是 由于绝缘 内部放 电产生的细微开裂 ,形成细小的 通道 , 其通道 内空 , 管壁上有放电产生 的碳粒痕迹。分枝少而
清晰 , 呈冬天的树枝状。电树枝按产生的机理分为以下几种类
型:
() 1交联聚 乙烯电缆绝缘层采用聚 乙烯经化学交联而成 , 属整体型绝缘结构。其介 电常数为 21 23 且一般不受温度 . ~ ., 变化影响。在交流 电压下, 交联聚乙烯 电缆绝缘层 内的电场分 布是 由介电常数决定 的,即电场 强度是按 介电常数 而反比例
运动 , 若绝缘 中含有带水分的杂质 , 这些杂 质会 向导 电线 芯附
但是 , 近年来 的运行和研究表 明 , 交联聚 乙烯电缆的绝缘
在运行 中易产生树枝化放电 , 造成绝缘 老化破坏 , 严重地影响
近的高电场区聚集 。这一区域的温度相对偏高 , 水分因此而膨
胀, 形成较大 的压力 , 使间隙扩大 , 引起水树枝 的扩大和发展。 电树枝往 往在绝缘 内部产生细微 开裂 , 形成细小的通道 , 并在放电通道 的管壁上产生放电后 的碳化颗粒 。水树枝的产 生, 将会使介质损耗增加, 绝缘电阻和击穿电压下 降。 因此 , 电缆 中的电树枝和水树枝对电缆的电气性能将会带来严重的隐患。
煤矿 现 代化
28 0 年第5 0 期

浅谈交联聚乙烯(XLPE)电缆的现场耐压试验方法

浅谈交联聚乙烯(XLPE)电缆的现场耐压试验方法

浅谈交联聚乙烯(XLPE)电缆的现场耐压试验方法

摘要:本文详细介绍了电缆线路的耐压试验方法及具体实施,重点讨论了大容量长电缆的耐压试验方法,对于现场试验具有一定的指导和借鉴意义。

关键词:高压电力电缆;主绝缘;试验技术;有效性

前言

近年来,随着城市不断发展,各变电站间经济实用的架空线路走廊也不断减少,高压电力电缆随之出现。为保证设备正常运行,需要对新安装的高压电力电缆进行试验,根据国标交接试验规程,需要对高压电力电缆进行主绝缘试验。通过运行和研究的例子分析,部分高压电力电缆的主绝缘仅用直流耐压试验方法进行检测,投运后不久便发生电缆击穿事故。而交联聚乙烯电缆的绝缘层,在直流电压下易发生树枝化放电,进而令绝缘加速老化。因此,为保障设备乃至系统的安全运行,需要高试技术人员充分认识高压电力电缆的绝缘特性,通过不断试验总结分析,选择有效的耐压试验方法,以提前发现或预防高压电缆的绝缘缺陷。

1.耐压试验方法的选择。

目前己有高压电力电缆主绝缘试验的技术方法中,将最常用直流耐压和交流耐压两种方法进行对比。

1.1 直流耐压试验法

(1)对高压电力电缆进行直流耐压试验,是传统的方法。实践证明,这种方法非常适合油纸绝缘的电缆,但是,对于高电压等级的橡塑绝缘电缆,却是低效而且有害的。

(2)对高压电力电缆进行直流耐压试验过程中,施加在电力电缆上的电压是按照电阻率分布的,不能反映电缆在交流耐压下电压按介电常数分布的实际工况,因此这种方法,对检验出高压电力电缆在交流电压作用下的绝缘缺陷,不是非常有效。

(3)对高压电力电缆进行直流耐压试验后,在电缆内部将集起空间电荷,电缆投入运行时,其残留的直流电荷会在交流电压峰值上产生叠加,令电缆某一时刻的运行电压大于其额定电压,会造成电缆的老化,并且有可能导致绝缘降低而击穿。

交联聚乙烯电缆交流耐压试验的选择

交联聚乙烯电缆交流耐压试验的选择

Ⅲ J 输 电及配 电线路 。作 为电力 电缆交 接试验 的重
工频 50 Hz试验 条件下 ,完全符 合电缆 实际运 行
要组成部分 ,耐 试验是枪验 电缆绝缘性能的最直接 时的工况环境 ,所以也是检验 交流 电缆最直接有效的 手段 。与油纸 电缆 /f 同的是 ,以往应 用于充油绝缘 电 b法
低频 0.1 Hz试验 电压 为 3f,l ,耐 时间为 15 r ain。
2.3 优 缺 点 分 析
趟 低 频 0.1 Hz耐 试 验 设 备 体 秘 重 小巧 ,辟 论
上试验变 压 器容 量是 工频装 簧的 1/500, 体 积 样
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试论110千伏交联聚乙烯绝缘电缆耐压试验的方法及优缺

点比较

摘要:文章分析了110千伏交联聚乙烯绝缘电缆耐压试验采用直流耐压、0.1hz超低频耐压、工频串联谐振以及调频串联谐振耐压等方法的优缺点,并结合实例进行了论证,以供同仁参考。

关键词:110千伏交联聚乙烯绝缘电缆;耐压试验

中图分类号:c33 文献标识码:a 文章编号:

作者介绍:林志鹏(1984—),男,广东汕头人,现在广东电网公司汕头供电局从事高压试验工作。

一、前言

近年来,随着我国电力网的不断更新改造,交联聚乙烯绝缘电缆具有电性能高、输送容量大、质量轻、运行维护方便等优点成为高压电缆发展的主要方向。目前,虽然高压电缆在制造厂内部都经过了严格的试验,但在运输、安装过程中有可能对电缆及其附件造成损伤或安装不正确,因此,必须对新安装的电缆进行严格的交接试验。文章分析了110千伏交联聚乙烯绝缘电缆耐压试验采用直流耐压、0.1hz超低频耐压、工频串联谐振以及调频串联谐振耐压等方法的优缺点,并结合实例进行了论证,以供同仁参考。

二、交联电缆直流耐压试验的缺点

高电压试验技术的一个通用原则:试品上所施加的试验电压场强必须模拟高压电器的运行工况。高电压试验得出的通过或不通过的结论要代表高压电器中的薄弱点是否对今后的运行带来危害。这

就意味着试验中的故障机理应与电器运行中的机理有相同的物理过程。按照此原则,交联电缆进行直流耐压试验的问题主要表现在以下几个方面:观点一:认为xlpe交联聚乙烯电缆结构具有存储积累单极性残余电荷的能力,当在直流试验后,如不能有效的释放掉直流残余电荷,投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击穿。观点二:交联聚乙烯电缆的直流耐压试验中,由于空间电荷效应,绝缘中的实际电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆即使通过了直流试验不发生击穿,也会引起绝缘的严重损伤。观点三:由于施加的直流电压场强分布与运行的交流电压场强分布不同。直流试验也不能真实模拟运行状态下电缆承受的过电压,并有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺上的缺陷。实践也表明,直流耐压试验不能有效发现交流电压作用下的某些缺陷,如在电缆附件内,绝缘若有机械损伤等缺陷,在交流电压下绝缘最易发生击穿的地点,在直流电压下往往不能击穿。直流电压下绝缘击穿处往往发生在交流工作条件下绝缘平时不发生击穿的地点。因此,使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。

三、超低频(0.1hz)耐压试验

0.1hz的超低频耐压属于交流耐压,且能大大降低交流耐压试验设备的容量和质量以适于现场试验,理论上可以降低500倍,由于结构原因,实际下降50~100倍,方便现场使用。首先,将50hz 电源通过整流和滤波变成所需直流电压,通过逆变电路变成lkhz

电压;再由0.1hz正弦振荡器作调幅处理,使其原lkhz电压等幅波变成0.1hz的变化调幅波。这个调制电压通过两个高压变压器和电压倍增电路产生正的和负的按0.1hz正弦波变化的高电压。用压敏电阻器vdr1和vdr2进行解调,从而使负载上输出0.1hz高压正弦电压波形,其原理如图l所示。

图1、0.1hz发生器原理图

试验研究表明,0.1hz电压对水树的监测十分有效,而水树的产生和发展是交联聚乙烯绝缘电缆最主要的老化方式。电缆试品在超低频耐压与工频耐压下的一致性较差,即如以它作为高压交联聚乙烯绝缘电缆的现场耐压试验,效率是比

较低的,并且,目前开发出的超低频试验设备最高输出电压不高,无法满足较高压电缆的试验要求;但超低频试验设备在中低压电介损测量上得到了很好的应用。因此,在0.1hz电压下测电缆的介损成为目前中低压交联聚乙烯绝缘电缆的一种有效的绝缘监督方法。

四、工频串联谐振试验方法

工频串联谐振原理是利用补偿电容器组cn与被试品电容cx并联,再与电抗器l(l1+l2)串联形成谐振电器,如图2所示。

(备注:t1-接触型调压器;t2-升压变压器;ll-高压电抗器;l2-可调电抗器; c1-高压电容器;c2-分压电容组;cn-高压电容组;cx-试品电容)

图2、工频串联谐振原理图

串联谐振试验具有以下优点:

(1)串联谐振实际上是一个谐振式电流滤波器,能使被试品上电压波形畸变率<0.5%,获得最佳正弦电压波形,有效防止谐波峰值对被试品产生误击穿。

(2)串联谐振在全谐振状态下耐压,当被试品中绝缘弱点被击穿时电路立即脱谐,短路电流下降为试验电流的几十分之一,所以,串联谐振耐压既能有效地找出绝缘弱点,又不存在过大的短路电流烧伤故障点的隐患。

(3)发生闪络击穿时,因失去了谐振条件,除短路电流立即下降外,高电压也立即消失,电弧即刻熄灭;且恢复电压再建立过程很长,很容易在再次达到闪络电压之前人为控制断开电源。

目前的工频串联谐振试验设备均是靠调感来调谐,大容量的高压电抗器通过机械装置调节磁路中的气隙长度来改变电抗值,其变化值有一定范围,所带的容性负载也相应有一定的范围;而且质量大,可移动性差,主要用于大型发电机(固定容量)的耐压和实验室工作,现场交联聚乙烯绝缘电缆从几十米到几十千米都有,容量有大有小,工频串联谐振试验设备很难满足实际试验要求。

五、调频串联谐振试验方法

调频串联谐振试验回路由高压串联谐振主回路和调频调压回路组成,其工作原理如图3所示。

图3、调频串联谐振原理图

高压串联谐振的主回路,主要由被试品电容cx和电抗器l组成,

激励变压器的高压绕组提供的激励电压,为高压主回路提供持续稳定的谐振,不同试品电容下靠调节频率达到谐振。c1、c2为电容式高压分压器。调频调压回路主要由变频器、调压器及滤波器组成。

由于大功率电力电子技术的应用,使得调频串联谐振系统的品质因数非常高,可达60~160甚至更高,相应的试验系统单位参考质量约为0.5~2kg/kva。可见,调频串联试验系统有其突出的优点:调频串联谐振耐压与工频耐压等效性

好,效率高,设备轻便,试品容量范围几乎不受限制。调频串联谐振方法是目前最有效的现场交流耐压试验方法。

六、应用实例分析

某单位选用的苏州华电hdsr-系列调频式串联谐振高压试验设

备对110千伏变电所铜材6018柜6kv出线电缆做交流谐振耐压试验测试,在交流耐压试验过程中,没有发生闪络或击穿现象,电缆安全运行至今,交流试验耐压结果如表1。

谐振电源产品使用中的注意事项:谐振电源产品大多都是高压试验设备,要求由高压试验专业人员使用,使用前应仔细阅读使用说明书,并经反复操作训练。操作人员应不少于2人。使用时应严格遵守本单位有关高压试验的安全作业规程。为了保证试验的安全正确,除必须熟悉本产品说明书外,还必须严格按国家有关标准和规程进行试验操作。各联接线不能接错,特别是接地线不能接错。否则可导致试验装置损坏。装置使用时, 输出的是高电压或超高电

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